水體生態修復方案范文

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水體生態修復方案

篇1

關鍵詞:淀山湖;河道污染;生態修復

中圖分類號:TV147文獻標識碼: A

Abstract:Dianshan Lake eutrophication is one of the major water source in Shanghai, both multi-function navigation, irrigation, tourism, etc. []. But in recent years the river Dianshan Lake area affected to different degrees of pollution. For specific problems of river pollution in the region, we use environmental and scientific methods used mainly to control pollutant sources, river slope trimming and improve water purification capability-based approach to ecological restoration Dianshan Lake ecological restoration of water bodies. Through the implementation of rehabilitation program so that the water in the region to achieve the effect of ecological restoration.

Keywords:Dianshan Lake; river pollution; ecological restoration

一、前言

淀山湖位于太湖流域下游,地處江浙滬的交界處,是太湖流域重要的下泄通道和上海市境內最大的湖泊。黃浦江上游的水也一部分來自于淀山湖,它是上海市地表水監測的重點之一。但是淀山湖自1985年開始每年均有不同程度的水華出現,目前已處于富營養化水平。為了改善淀山湖水域的水質,將淀山湖鎮建成宜居宜業宜游新江南特色鎮,努力為長三角地區乃至全國提供一個綠色發展模式。本文主要通過水體生態修復的研究來提升河道水質,構建一個水清、岸綠、景美的淀山湖河道水環境。

二、國內外水體生態修復現狀分析

目前,國內外研究及應用中常見的城市河道水體生態修復技術現狀,主要有微生物修復、水生植物凈化、河道曝氣、人工濕地、生物膜、生物操縱、氧化塘等7類修復技術,對各類修復技術的基本理論方法、技術特點以及研究進展進行總結分析有助于更好的知道時間應用。

常用的微生物修復技術有兩種,一種是直接向河道水體投加經過培養的多種微生物菌種。另一種是向黑臭河道里加微生物促升劑,因此促進“土著”微生物的生長和對污染物的代謝作用,達到凈化水質的最終目的。

常用的水生植物種群包括水生維管束植物和高等藻類等構成。其中水生維管束植物包括:挺水植物、漂浮植物和沉水植物。其中以水芋、輪藻、水浮蓮研究頻率較高。

國外河道曝氣一般應用在兩種狀況下,一種是在污水截留管道和污水處理廠建成之前,為解決河道水體的污染問題進行人工充氧,第二種在治理河道中放置暴氣裝置以用來應對突發污染狀況。與此之外在夏季,有機物的降解和氧的消耗率加快,也可能造成水體的氧份降低。這時運用曝氣復氧是恢復河道生態的有效快速措施。雖然河道曝氣在國外已經應用有40多年的歷史了,但是在我國除大了在重慶、北京、上海等地在小河道內實施過,我國并無大河道實施的案例。

人工濕地生態系統在世界各地逐漸受到重視并被運用,在20世紀70年代德國學者Kichuth提出根區法(the root-zone-method)理論之后開始的,首先是他們能夠為其根圍的異養微生物供應氧氣,從而在還原性基質中創造了一種富氧的微環境,微生物在水生植物的根系上生長,他們就與較高的植物建立了共生合作關系,增加廢水中污染物的降解速度,在遠離根區的地方為兼氧和厭氧環境,有利于兼氧和厭氧凈化作用,另一方面,水生植物根的生長有利于提高床基質層的水力傳導性能6種沉水植物系統對淀山湖水質凈化效果的研究

三、淀山湖水體生態修復研究過程

1、河道初步調查

本文選取淀山湖鎮旅游渡假區內的19條河道作為研究對象(如圖1中所示)。

圖1 調查地點圖示

首先,通過現場調查摸清每條河道周邊地塊的性質及初步的情況;然后取樣進行檢測,檢測指標有溫度,色度,渾濁度、COD、TP和TN等;最后綜合現場調查結果對河道污染狀況進行分析。

2、調查及檢測結果

淀山湖區域屬于水源地保護區,水源地水質的好壞與人民群眾的生活質量息息相關。目前,項目所涉及的19條河道總體水質堪憂:

馬家江河段——水體總體呈現渾濁,發綠,主要污染源來自于水產養殖廢水、農田面源污染。該河段交匯河流有3條;主要植物有喬灌木、挺水植物和沉水植物。

神童涇江河段——水體情況主要呈現褐綠色,污染源來自于水產養殖廢水、居民生活污水,交匯的河流有2條,主要植物包括挺水:蘆葦、野茭白、雜草;浮葉:浮萍;沉水:苦草、伊樂藻、金魚藻、菹草;水面有少量藍綠藻。

青龍江、六如墩江——水體情況:褐綠色;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染交匯河流:2條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:花葉蘆竹、野茭白、梭魚草、鳶尾、菖蒲;浮葉:大量浮萍;沉水:伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

西陽村江-朝山江——水體情況:褐綠色;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染交匯河流:8條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線 ;主要植物:挺水:水蔥、美人蕉、花葉蘆竹、野茭白、梭魚草、鳶尾、菖蒲;浮葉:大量浮萍;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

朝南江、梅田涇江、嘖奧江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:8條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:香蒲、蘆葦、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

榭麓后江、梅介涇江、東陽界江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:村莊與居民區處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:香蒲、蘆葦、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;水面有少量藍綠藻。

莊里后江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:自然護岸;主要植物:挺水:梭魚草、千屈菜、旱傘草、菖蒲、蘆葦、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍;水面有少量藍綠藻。

彭安涇江、彭安涇西江——水體情況:彭安涇西江水褐色,水體渾濁,不流通;污染源:水產養殖廢水、居民生活污水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:自然護岸;主要植物:挺水:梭魚草、千屈菜、旱傘草、菖蒲、蘆葦、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍。

石婁江——水體情況:渾濁;污染源:水產養殖廢水、面源污染;交匯河流:2條;坡岸:自然護岸;主要植物:挺水:梭魚草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍;水面有少量藍綠藻。

小千燈浦——水體情況:發綠;污染源:水產養殖廢水、面源污染、生活污水;交匯河流:4條;坡岸:村莊處為硬質駁岸,其余為自然岸線;主要植物:挺水:水蔥、梭魚草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍、菱角。

西港江——水體情況:清澈;污染源:水產養殖廢水、面源污染;交匯河流:4條;坡岸:自然岸線;主要植物:挺水:水蔥、梭魚草、菖蒲、鳶尾、野茭白;沉水:菹草、伊樂藻、金魚藻;浮葉:浮萍、菱角。

通過對淀山湖區域的19條河道的現場調查結果總體分析:水體均較為渾濁,部分河道水色泛綠或褐色;水生動植物狀況:已修整河段的坡岸植被以喬灌木長勢良好、地被偏少,地面;未修整河段雜草叢生,有部分農作物種植,呈現出雜亂的叢生狀況。水生植被以挺水植物品種豐富為主、部分河段長勢不好;沉水植物以苦草、伊樂藻、菹草為主且單一河道沉水植物品種單一,分布散亂部分河段有藍綠藻滋生。調查結果顯示研究中河道水體整體較為渾濁,大多數河道表現出水體富營養化現象;自然坡岸河段土壤現象明顯;岸線修整情況不一,河道景觀效果有待于進一步提升。

污染原因分析及整治方法

通過現場調查結果可以知道造成淀山湖水體生態污染的原因主要有:養殖尾水、農田面源污染、生活污水和周邊河流水質影響等因素。其中養殖尾水主要是魚塘養殖產生的廢水,其中含有大量的N、P等元素,會造成水質惡化、水體富營養化和河道景觀變差,是主要的污染源。農田面源污染主要指農田尾水,農田中的地表徑流。其中含大量營養鹽、農藥,會造成營養元素流失、水源污染和水資源浪費。

通過現場調查和污染原因的分析可以得出淀山湖水體的治理方法。首先通過截污控污的手法控制污染的源頭。截污控污的手法采取下面兩種措施。一是非工程措施:政府及相關部門合理引導,減少農藥、化肥使用量,科學處理養殖畜禽糞便。二是工程措施:生態截留溝和生態護坡;作用:截流初期雨水/去除污染/涵養水源。

其次有效的采用水生植物的種植,水生動物放養和水體微生物的投放。根據對朝山江實際情況調查,需對河道水生植物進行補種即可完成對其生態系統的構建。同時也凈化水質提升其自凈能力。

(1)水生植物選擇原則:原有品種,要與景觀保持一致性(2)挺水植物品種選擇:黃菖蒲、水生美人蕉。(3)沉水植物品種選擇:現有菹草、伊樂藻;補種梅花藻、馬來眼子菜和輪葉黑藻。

然后進行自然駁岸修整,按照河道岸邊原有植物布局,對缺少植物的河道進行補種。地表土壤的地方,增種地被植物。岸壁加植垂掛植物,用郁郁蔥蔥的綠色豐富邊界;局部區域打杉木樁固土,增加挺水植物軟化邊界效果。提升整體質感,并且有效的增加水體生態修復工程的價值,使其得到更大的發揮和運用。

最后采用現代技術對整體進行科學管理。一是進行常規維護:待水生生態系統網絡形成后,強勢生物種群會把弱勢生物種群吞噬掉,這樣必將破壞水生生態平衡,應依據定期的水質檢測結果,采取針對性的措施,以便景觀水體水生生態系統趨于穩定。二是進行正常性維護:對水體內的垃圾雜物、樹葉、動物殘尸等進行清理和打撈。觀察指標性生物是否正常。三是進行專業性維護:觀察指標性生物是否正常。

4、整治的難點和解決方案

整治過程中會遇到很多難點問題,比如河道雜草優勢性太強,園藝水生植物在沒有清理干凈雜草的情況下不具備競爭性;施工期間水位變化較大,種上去之后水生植物沒有長好就被水淹掉,以致于現在水生植物長勢及效果不好,甚至有些河道水生植物根本看不到;部分品種,如千屈菜等存在病蟲害,導致長勢不好等。

對于這些難點問題,可以采用下面的應對措施進行處理:(1)加強養護管理,清理河道內雜草,根據水位實際情況補種加密長勢不好的河道;(2)考慮到后期養護管理難度,建議更換現有未長出來的品種,如用再力花、梭魚草(紫花)、茭白、黃菖蒲等優勢品種替換:(3)及時消滅病蟲害;(4)考慮到河道雜草清理的難度,建議可適當給予施工單位人工簽證,但前提是必須保證整改后的效果。

5、預期效果

通過結合控源截污、河道邊坡修整及提高水體凈化能力為技術主線的生態修復方案,對淀山湖鎮河道實施整治方案。治理目標如表1所示。

表1 治理目標

四、結語

對水體生態治理要秉承著“低碳環保,科技創新,以人為本,人水平衡”的理念,用更科學、更環保的方法進行綜合治理。在對淀山湖水域的整體剖析和水質的現場調查和監測以后,本文總結了它的現狀和迫切需要治理的原因,并結合現有的治理技術有針對性的對其進行治理,最后就整治難點進行了總結并提出解決方案,以期達到預期效果。淀山湖通過水體生態修復,提升河道水質,構建水清、岸綠、景美的水環境。通過改善河道水體水質,保護水源地淀山湖水質,確保人民群眾的生活質量。

參考文獻

[1] 王麗卿等.6種沉水植物系統對淀山湖水質凈化效果的研究[J].農業環境科學學報,上海200090

[2] 丁晴.仿生水景在居住區中的可持續性設計研究[D].同濟大學建筑與城市規劃學院,2009.

篇2

關鍵詞:大石埠水庫;水生態修復;措施

中圖分類號 TV697 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)14-103-02

大石埠水庫位于江蘇省東??h西部丘陵地區的高流河支流桃林河上游,距東??h城30km,水庫設計以防洪和灌溉為主,結合水產養殖等進行綜合利用。另外,通過龍良河為東??h的賀莊水庫、昌黎水庫、西雙湖水庫等中、小水庫提供水源,對解決東??h西部水源問題有著重要意義。根據最近幾年的水質監測評價結果,大石埠水庫水質不穩定,局部時段出現了總磷、總氮較嚴重超標現象,水質達到了中營養――輕度富營養化程度,存在著一定的安全隱患。

保護水生態系統是水利事業的新課題,也是環境水利的重要體現。在當前“實行最嚴格水資源管理”制度的形勢下,為扼守“三條紅線”,特別是第三條紅線提出的“加強水生態系統的保護與修復”的目標任務,保證人民群眾的用水安全,改善水庫庫區的生態環境,保持良好的水質,對大石埠水庫進行水生態修復顯得極其迫切和重要。本文結合最近幾年對大石埠水庫的實地勘查,對大石埠水庫的水生態修復措施進行初步的探討。

1 應遵循的原則

在編制水生態修復方案工作中,應遵循如下原則:

1.1 改善水庫水質的原則 水庫庫區生態修復措施及工程措施實施以后,能夠有效減少入庫污染物總量,使水質得到逐步改善。

1.2 建立生物隔離帶和濕地相結合的原則 利用防護隔離帶的攔截作用,防止農田的地表徑流所攜帶的污染物進入水庫水體,防護隔離帶的植物的根系能固土護岸,減少水土流失。通過庫區及河口濕地建設,增加生物的多樣性,充分發揮濕地的自然凈化功能。通過土壤和植物的吸附、截流及交替氧化還原和微生物降解等措施,使水質逐步凈化。

1.3 結合實際的原則 在生態修復方案中,對濕地、林地和水庫庫區水生植物的選擇,既要考慮對當地氣候及地理、地型條件的適應能力,也要考慮其吸收凈化污染物的能力,還要考慮維持整體的生態平衡和注重景觀美化效果。

1.4 充分發揮經濟效益的原則 在隔離帶和濕地建設中,要充分利用本地的原有物種和經過改良后的引進物種,布局有較好經濟價值的植物,為庫區的老百姓創造經濟效益。堅持以項目維護和經費投入最小化的運作方式,努力做到經濟效益的最大化。

1.5 分步實施推進的原則 水庫的水生態修復工程量較大,生態修復項目的實施,可采取近期與遠期相結合的方法,科學規劃和制定實施方案,分期、分批實施項目。

2 大石埠水庫水環境現狀及原因分析

2.1 大石埠水庫水質狀況 通過收集整理大石埠水庫近4a的水質監測資料,并按照《地表水環境質量標準》進行類別分析,按照《地表水資源質量評價技術規程》進行營養狀態評價,結果表明:在近4a的50次水質監測中,Ⅱ類水15次,占評價總測次的30%,Ⅲ類水25次,占評價總測次的50%,Ⅳ類水10次,占評價總測次的20%;水庫水體一直處于中營養至輕度富營養狀態。自2009年起,大石埠水庫曾連續出現中度富營養狀態,富營養狀態頻次增加較為明顯,水庫水質富營養化程度日趨嚴重。

2.2 存在問題的原因分析 (1)大石埠水庫的總體水環境質量尚好,但是水體的富營養程度相對較高,已經達到了中度富營養化水平。(2)通過近幾年的實地調查,大石埠水庫存在網欄養殖問題,特別是在入庫徑流河口地段的網欄養殖。由于養殖餌料的投放,造成水庫水體的內污染源較重,而這些內污染源對水生態環境的影響,無法通過具體的工程措施進行有效的修復。(3)水庫上游及周邊是桃林鎮政府所在地及附近村莊。由于人們的日常生產及生活,使入庫支流產生各類污染物,特別是在汛期,這些污染物流入水庫庫區,對水庫的水質安全造成了一定的影響。(4)庫區上游地帶的大量土地被開發成為農田,并種植農作物和經濟作物,由于目前農藥和化肥的廣泛應用,農田的面源污染給水庫的水質帶來隱患。(5)大石埠水庫是山地形水庫,水庫的岸線較長,水庫的形狀為狹長型,由于水庫的防護帶有缺失現象,特別是水庫靠馬陵山地段缺失較多,造成水土流失現象較為嚴重,以致形成的徑流直接入庫,從而影響了水庫的水體水質。(6)大石埠水庫在水流力學作用下,造成了一定程度的庫岸淘刷現象,有的易造成塌岸,因而影響了水庫庫區周圍的生態環境和防洪安全。(7)由于水庫上游是馬陵山的丘陵地帶,大量的灌木和原有的林地被附近的村民開發種植,原有的生態體系被破壞的現象較為嚴重。雖然近年來政府有關部門提出了調整產業結構,但是短時間內很難恢復原有的生態系統,從而也對大石埠的生態穩定帶來影響。

3 大石埠水庫水生態修復措施

3.1 總體思路和具體目標 根據大石埠水庫的實際情況,從發揮區域生態功能出發,充分利用水陸植物的生態作用,以植物修復、重建和優化調整為重要手段,實行水庫的上游地帶、淹沒地帶、消落區域和水下區域的有效結合,進行庫區生態修復建設。通過截留和凈化污染物,保護生物物種的多樣性,涵養水源,防止水土流失,建設生物景觀等措施,推動庫區社會經濟的發展,增加庫區農民的經濟收入,同時也兼顧庫區的生態效益。

具體的目標是:減少水庫周圍不必要的人為干擾因素,降低入庫的污染物數量。依靠生態系統的自然調節能力,輔助以人工措施和工程措施,使遭到破壞的水庫生態系統逐步得到恢復,并向良性循環方向發展,逐步將其建設成為優質的水源地。

3.2 大石埠水庫水生態修復的具體措施

3.2.1 防護帶修復 建設3條防護帶,種植喬木、灌木和果樹。即在水庫西10km左右,靠馬陵山山體頂部,種植耐干旱和貧瘠的馬尾松等,種植長度3km;在山體的坡耕地種植蘋果、板栗等果樹。

3.2.2 建設隔離帶 利用土地整理開發和小流域綜合治理等工程,在水庫周圍建設隔離帶。通過工程措施的配套和鄉村河塘的綜合整治,以及村容村貌和村莊環境建設,特別是周邊村莊生態環境的優化,為水庫的生態修復起到了較大的促進作用。

3.2.3 建造生態浮床 采用木棍和鋼絲固定一塊水面,其中種植蘆葦和荻草等。每個浮床大約為10m×3m。建浮床地點,一是在大石埠水庫西岸的小桃林村附近,建造放置10個浮床;二是在水庫西岸靠彭才村附近水面建造投放10個浮床;三是在水庫東岸靠關汪村附近建造投放10個生態浮床;四是在水庫東岸軍民翻水站附近建造投放10個生態浮床。

3.2.4 恢復與擴建濕地 恢復原黑龍潭水庫到大石埠水庫的濕地,協調處理歷史留下的圈圩,進一步擴大濕地面積,擬擴建濕地30hm2。

3.2.5 生態護坡 利用生態混凝土和生態磚種植蘆葦和香蒲等。具體的生態護坡地段為,庫區上游靠小桃林村兩岸約6km,庫區西岸靠彭才村約2km,庫區東岸靠關汪村及軍民翻水站約2km,水庫管理所至西石埠村地段和道埝翻水站約2.5km。

3.2.6 河道整治 對大石埠水庫的入庫河道桃林河進行河道整治工作。具體措施為打撈水花生和水葫蘆,對河道進行淺表清淤。整治河道的長度約3km。

篇3

關鍵詞:河道;水;環境污染;修復系統

1背景技術

南京市江寧區秣陵街道水資源豐富,秦淮河、秦淮新河、牛首河、陽山河、等百河交匯;百家湖、?九龍湖、梅龍湖等城市湖庫是指位于城市內的各種水湖、水庫、水域。隨著城市市民對親水性生活環境需求加大,城市除天然湖庫外,人工湖、景觀湖泊等城市湖庫的數量也在不斷增加,但由于城市現代化進程的加快,透水性地面逐漸減少,污染也逐漸加劇。城市湖泊常常缺乏足夠的自然補水,水質惡化問題也引起廣泛關注。

2技術方案

為解決上述技術問題,包括以下步驟:(1)河道截污、排污;(2)河道清淤;(3)測量放線;(4)坡面修整;(5)鋪設植物墊;(6)灌水;(7)人工管養河道一年。本系統包括漂浮在河道水面上的生態浮床,固定在生態浮床上的若干種植床,固定在生態浮床的底部的吸附網和反應床,以及設置在河道的水底的水藻格柵和曝氣管;曝氣管通過通氣管與一氣泵的第一輸出端連接;曝氣管上設有若干曝氣孔;水藻格柵上固定有至少一個充氣囊,充氣囊通過充氣管連接至送氣管,送氣管的輸入端連接至氣泵的第二輸出端。進一步如下:一、種植床包括種植床體,以及設置在種植床體上的種植槽;種植槽內設有若干均勻分布的種植孔;二、種植槽的兩側分別設有一個扶墻體;三、反應床包括一垂直向下固定在生態浮床的底部的支撐件,以及設置在支撐件上的纖維束,纖維束上附著有益生微生物菌群和輔酶;四、兩個相鄰水藻格柵之間通過纜繩連接。

3有益效果

河道水環境污染修復系統可以對湖庫里的水體進行全方位、多層次地進行修復,其修復效率高,且便于維護。附圖說明(如圖1、2、3)。圖中:1、生態浮床;2、種植床;21、種植床體;22、種植槽;23、種植孔;24、扶墻體;3、吸附網;4、反應床;41、支撐件;42、纖維束;5、水藻格柵;51、纜繩;52、充氣囊;6、氣泵;8、曝氣管;81、曝氣孔;9、送氣管;91、充氣管4具體實施方式(1)如圖1所示的河道水環境污染修復系統,包括漂浮在河道水面上的生態浮床1,固定在生態浮床1上的若干種植床2,固定在生態浮床1的底部的吸附網3和反應床4,以及設置在河道的水底的水藻格柵5和曝氣管8。其中,上述曝氣管8通過通氣管7與一氣泵6的第一輸出端連接,曝氣管8上設有若干曝氣孔81,可恢復缺氧水體的溶氧量,增加水體流動性,以解決富營養水體最根本溶氧問題。圖2為本系統的種植床的結構示意圖(2)如圖2所示,種植床2包括種植床體21,以及設置在種植床體21上的種植槽22,種植槽22內設有若干均勻分布的種植孔23。種植孔23內中只有挺水植物,挺水植物不僅可解決水面景觀問題,為本系統的反應床的結構示意圖而且挺水植物的葉面通過光合作用,將產生的氧氣通過根系輸送到水體中,進一步提高水體的溶氧量,浸沒于水體中的挺水植物根系也可吸收部分水體富營養源。此外,種植槽22的兩側分別設有一個扶墻體24,扶墻體24一方面可用于對挺水植物進行造型,另一方面還可以防止挺水植物瘋狂蔓延,不便于清理。(3)上述,反應床

4包括一垂直向下固定在生態浮床

1的底部的支撐件41,以及設置在支撐件41上的纖維束42,纖維束42上附著有益生微生物菌群和輔酶。益生微生物菌群可促進挺水植物根系吸收水體富營養源,同時,經過益生微生物菌群硝化分解水體污染源從而構成縱深式生態凈化城市內河水體。并且,本申請中的吸附網3采用的是吸附氮磷膜,可用于吸附水中氮、磷元素,提供給挺水植物根系。(4)上述水藻格柵5內設有中只有水藻,水藻具有料號的除磷、脫碳和取臭的作用,可改善河道水體的清澈度。并且,兩個相鄰水藻格柵5之間通過水藻格纜繩51連接,以便于定時對水藻格柵5內的水藻進行清理。此外,上述水藻格柵上固定有至少一個充氣囊52,充氣囊52通過充氣管91連接至送氣管9,送氣管9的輸入端連接至氣泵的第二輸出端。當需要清理水藻格柵5中的水藻時,可通過氣泵6的第二輸出端為充氣囊52充氣,使水藻格柵5自動漂浮到水面上;當需要將水藻格柵5放入水中時,只需排出充氣囊52中的氣體即可,十分方便實用。

5結論

篇4

    漂浮濕地工程師采用水花生圈養技術,將撈取的水花生放入用鋼筋把泡沫浮球串成的圓形框架中,再用漁網水下包裹水花生,將水花生浮床放置在河道挺水植物外側,用鐵錨加以固定。

    植物浮床技術與水花生圍養技術不同,它主要采用毛竹和漁網形成漂浮載體,以大面積圈養水花生,加強水質凈化。用毛竹做成長方形漂浮載體,撈取水花生,放入框架內,再用漁網水下包裹水花生。單體浮床連排后放入池塘,用鐵錨加以固定。

    4.1.3疏通河道、破除與降低圩埂

    為確保河道水體流通,對河底長期淤積的沉積物采用生態疏浚法進行清理,清理出來的淤泥和淤沙等用于培筑控水土埂;對于原有的分散的小池塘,通過破除與降低圩埂,將其連成一片,移除的土用于構建灘地。

    4.1.4林地管理

    根據林地的現場地形勘察資料,開挖溝渠,改變地勢不平的地貌,以方便澆灌和排水,避免發生旱災和澇災。開挖出的土用來修建林間小道,供林業管理和居民休閑娛樂。此外,將林地上的所有灌、藤、草等全部清除,并通過翻土、松土來改善林地土壤的理化性質,從而改善幼林成活生長的條件。

    4.2恢復工程

    4.2.1植物種植

    河道兩側緩坡修筑結束后,河岸帶具備了水生和陸生植被恢復的基質條件,隨后根據等高線在新建邊坡和原有淺灘上種植各類植物。

    根據當地的實際情況,在岸坡上栽種濕地植物、喬灌木,進行岸邊綠化,美化河岸景觀。增加堤岸的穩定性,并可以降低流速、防止水土流失,增強抗洪、保護河堤能力。水線附近(新建土質緩坡上)、深水處適當引種植物,最終形成高低錯落有致的植物群落,對河道斜坡進行有效護持的同時,增強水體的凈化。

    在低位、中位、高位灘地種植適合植物,最終形成高低錯落有致的植物群落,構建自然濕地系統,增強景觀效果的同時,增強水體的凈化。

    4.2.2水生動物放養

    根據生態平衡的原理,在沙河水庫中適當放養食用不同浮游生物的魚類,改善水體中的生態系統結構,完善水體中物質、能量和信息的流動與傳遞,平衡和調控水域生態系統。

    4.3保障措施:

    4.3.1加大濕地保護的宣傳力度

篇5

【關鍵詞】重金屬;植物修復;土壤修復

前言

韶關市是重要的“有色金屬之鄉”,土壤重金屬本底值濃度明顯較高,根據2007年對韶關市的土壤抽樣調查結果[1],韶關市土壤中重金屬的超標率為22.77%,8種主要重金屬元素(Pb、Cd、As、Cr、Hg、Cu、Zn和Ni)均有不同程度超標,其中超標最嚴重的是Cd和As。加上韶關市的采礦、冶煉等有色金屬行業發達,造成嚴重的工業重金屬污染。大寶山區域就是典型的礦山重金屬污染重點區域,重金屬污染帶來的環境影響和社會反響較大。

1.目的

本研究結合大寶山區域礦山土壤的特點,選擇多個耐重金屬/超富集能力的樹種,確保和推廣更為環保和高效的土壤修復工藝和方法,完成對土壤重金屬污染修復的本土化試點示范研究。主要目的是研究植物修復重金屬污染土壤的最優化工藝方法,并推廣工程經驗,同時,也為礦山修復植物的資源化利用進行前期探索研究。

2.方法選擇

進行土壤重金屬污染防治的工藝技術方案包括生物法、化學法和物理法。

(1)物理修復:通過客土、換土和深耕翻土與污土混合,可以降低土壤中重金屬的含量,減少重金屬對土壤—植物系統產生的毒害,從而使農產品達到食品衛生標準。深耕翻土用于輕度污染的土壤,而客土和換土則是用于重污染區的常見方法。具有徹底、穩定的優點,但實施工程量大、投資費用高,破壞土體結構,引起土壤肥力下降,并且還要對換出的污土進行堆放或處理。

(2)化學修復:化學修復就是向土壤投入改良劑,通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用,以降低重金屬的生物有效性。化學修復是在土壤原位上進行的,簡單易行。但并不是一種永久的修復措施,因為它只改變了重金屬在土壤中存在的形態,金屬元素仍保留在土壤中,容易再度活化危害植物。

(3)生物修復:包括植物修復和微生物修復,以植物修復為主。植物修復是利用綠色植物來轉移、容納或轉化污染物使其對環境無害。植物修復的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體。研究表明,通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用,可以凈化土壤或水體中的污染物,達到凈化環境的目的,因而植物修復是一種很有潛力、正在發展的清除環境污染的綠色技術。

從成本、處理效果和生態環境效益等角度綜合考慮,植物修復法具有成本投入少、收效快、環境效益大、能改善土壤結構、無二次污染等優點,是最優的土壤修復方法。同時,考慮到植物修復的缺點,本研究擬采用“植物修復為主,化學修復和物理修復為輔”的工藝方法。

3.修復措施和內容

主要措施包括土地平整、化學修復、物理修復、植物修復以及日常管理和監測等內容[2]。

①土地平整是將高低不平的地面通過移土和覆土填平;②化學修復是在進行土地平整時,要及時往污染土壤中投加化學修復劑(石灰),以中和土壤酸性,固化部分重金屬;③物理修復措施主要是客土,由于礦區原為銅尾礦庫遺址,為保證植物生長需要,在進行土地平整時,須進行客土覆土作業,工程實際覆土達1.5m以上,保證了植物根部與原礦區污染土壤的有效隔離;④植物修復:通過種植麻瘋樹[3]、東南景天[4]等超富集植物[5]和當地常見樹種,采取喬灌草混交模式密植,對原荒地實現全面綠化。主要植物種植量如表1所示。⑤日常維護和保養:主要是對植物進行給水、防蟲、施肥和病枯死細苗的補種,工期為1年。

表1 植物修復措施工程量

草樹種 苗木 株距×行距(m) 種苗量(株/hm2或kg/hm2)

年齡 種類

麻瘋樹 1年 實生苗 5.0×2.5 800株/hm2

桉樹、雙莢槐 1年 實生苗 1.5×5 800-1300株/hm2

東南景天 扦插 2m株距 500株/km

狗牙根 撒播 50kg/hm2

蜈蚣草 撒種 0.2×0.2 800 kg/hm2

4.修復效果

通過開展一系列的修復治理工作,試驗區域取得良好的效果。如表2所示,通過開展土壤修復試點示范研究,水土流失得到治愈,綠化率明顯提高,固定了土壤中的重金屬,大幅削減重金屬外排量,礦區由原來的不毛之地變成“生態綠洲”。

表2 重金屬污染土壤修復前后對照一覽表

類別 修復前 修復后

土壤pH值 4.7~7.1不等,最低達到2.0 可穩定維持中性水平(5.5~7.0)

綠化和景觀建設 土地,沒有植被覆蓋 除混凝土工程以外,其它土地全部植物種草,覆蓋率至少達到85%以上(目標值65%),人工景觀和自然景觀相互搭配,風景宜人

重金屬排放 隨水土流失進入河水,污染下游生態環境 重金屬通過富集和固定,排放量銳減,每年減少水土流失帶來的重金屬削減量為Cu0.967kg/a、Pb 0.084kg/a、Zn 2.592kg/a和Cr 0.028kg/a

土地使用狀況 水土流失,寸草不生,土地荒漠化,土地功能極低 土壤得到改良,植被茂盛,土地功能較高,提高了后續的可開發利用水平

說明:重金屬減排量是根據《廣東省大寶山區域土壤修復項目前期工程(2010~2011)的竣工驗收報告》的數據按治理面積類比得出的,數據僅供參考。

5.結論

(1)以“植物修復為主,化學修復和物理修復為輔”的工藝方法對礦區酸性土壤的修復切實可行,可在礦區土壤修復工程中推廣應用;(2)成功選取了適應南方礦區環境生長的植物修復物種(東南景天和麻瘋樹);(3)該修復方法提高了礦區綠化率,減少了重金屬排放量,并改善了土壤結構。

參考文獻

篇6

關鍵詞:生態河道 治理 回歸自然 以人為本

中圖分類號:TV85 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)005-115-02

近年來,隨著我國經濟建設的發展,水利等基礎性工程的建設也得到了較快的發展,防洪、排洪、灌溉等農田水利設施系統進一步完善,水利行業有了較大的改觀,中小河道的治理項目不斷深入,而在生態保護、環境保護等可持續發展理念愈加受到人們關注的今天,水利行業中也涌現出了“生態”、“環境”等詞匯,給水利的建設和發展提出了新的標準和更高的要求。多年來,閔行區在水利工程建設中,一直重視水環境的治理和改善,但大部分河水水質仍維持在劣五類標準,特別是農村地區,由于污水配套設施不完善,很多污水直接排入河道,造成河道水質進一步惡化,為適應現代都市農業發展要求,就須要大力開展農村生活污水處理和河道生態整治工作,改善河道水環境面貌,構建具有良好循環功能的水生態系統,以實現人水和諧的關系,進而促進農業和國民經濟的可持續發展。

1 生態河道治理

生態河道治理是指在河道陸域控制線內,在保證河道防洪、排澇及引水等基本功能的前提下,通過采取一定的人工修復措施,恢復河道水生態系統,從而構建完整、良好的河道水生態系統的活動。

根據生態河道治理的要求和特點,在進行生態河道治理時,需要遵一定的原則,通過確定生態河道治理的目標、利益相關者、分析人類活動對河道功能的影響、識別河道主要天然資產、確定生態河道治理的有限次序,制定出科學合理,符合實際的資產保護和河道改善措施和策略,并對制定的策略和措施進行細化,制定出更加詳細、可以度量的目標,對目標的可行性進行分析,制定和設計修復工程的詳細計劃和評估方案,進行修復工程的組織工作,制定時間進度表,明確施工任務,落實資金來源,在完成以上步驟之后,再進行生態河道治理工程的具體實施,工程完成后,評估確定其達到了生態河道的治理要求后,即完成整個生態河道治理的工程。

生態河道治理需要遵循綜合性、協調性、自然性和經濟性的原則。生態河道治理的綜合性原則,要求在進行修復方案的設計時,既要保證河道的基本功能,又要充分考慮到河流生態功能、景觀等功能的要求,同時還要兼顧人們親水活動的安全;生態河道治理的協調性是指河道要與周邊區域發展的特點、沿線的整體風貌相協調;在進行修復工作時,要堅持以人工修復輔助自然修復的思路,因地制宜,充分地利用河道周圍的地形、水文等自然環境及河岸、水下物種,以保證構建起的水生態系統能夠有較強的自我維持能力;同時,還要考慮到經濟方面的影響,在確保達到河道治理目標的基礎上,最大限度地降低成本,統籌好前期的建設和后期的維護工作,減少維護成本,以實現河道治理的可持續發展。

2 河道生態治理思路

2.1 水利基本概況

閔行區地處上海市中心城區的西南部,區域總面積371.68km2,現轄9個鎮,3個街道,1個市級工業區,現有耕地面積約5754公頃,自解放以來,閔行區水利工程經過了多年的發展,全區的農田水利設施建設都有了很大的改善,基本適應了防汛排澇的要求,但水利建設中還存在著工程老化失修、農田分布零散,灌區規模小、河道引排水不暢、澇漬災害的防御能力不高,田間排水設施有待完善、農田灌排設施配套不能適應現代都市農業的發展等問題,尤其是河道淤積嚴重,引排水不暢,極大地阻礙了農業的發展,給閔行區國民經濟的發展帶來了不利的影響。

2.2 造成河道功能下降的原因

在城市發展的過程中,由于一些企業環保意識淡薄,有時為了追求更高的經濟利益而不惜以環境為代價,將未經處理的工業廢水直接排入河道,造成河道水體的嚴重污染,不僅對危害到河道中生物的生存,還給城鄉居民用水和正常的工業用水安全帶來了威脅。一些城鄉居民生活區沒有建立污水收集網,日常的生活污水直接排入河道,加劇了河道污染。

另外,農業生產中,長期使用磷肥等肥料及化學農藥,對河岸上和河流中生物的生存環境破壞十分嚴重,河流水體的自凈能力逐年下降,水生態循環變差。

而由于水利工程的興建改變了河道斷面,對水流形態及其原有的功能產生了影響,在沒有洪水發生時,水流速度慢,極易造成泥沙的沉積,使水生態循環不暢,而在洪水發生的時候,河道斷面往往不足,無法達到泄洪的要求,造成一定范圍內的洪水災害。

3 生態河道治理整體設計思路

3.1 治理理念

河道生態治理的目的是通過一定的手段,構建起一種既適合人類生存,又能保持生物多樣性的適合自然生存的狀態,從而促進人與自然的和諧發展。這一目的表現在實際中的具體要求為水流必須清澈、河岸須有綠色植物、河道的橫向要保持空氣、水分的流通、河道要盡量保持其原有的形態。

首先是對水體質量的要求,清澈的水流是保證河岸、水下生物生存的基本條件,同時,水流的流勢要自然多樣,生動豐富;兩岸的河濱要有多種類、搭配合理的綠色植物群落,綠色植物選擇時要根據不同的水情選擇合適的物種,盡可能地保留原有的野生植物,營造自然的環境氣息;河道的橫向要保持空氣、水分的流通,以能保障動植物的生存環境;河道的縱向要最大限度地保留期原有的蜿蜒曲折的形態,尤其要避免裁彎取直的設計思路,而要創作條件增加河水自然流勢的多樣性,減少人工痕跡,體現河流及周圍景觀的自然性。

3.2 設計思路

根據河道生態治理的思想,在進行河道生態建設時,要堅持將“回歸自然”和“以人為本”相結合的思路,既要保留河岸原有的水草、礁石等,恢復河道原有的排洪、蓄水、航運等自然功能,保持河道原有的自然特征和水體流勢的多樣想,建設仿自然型的河流,還要處理好人、水關系,建立起親水、安全的人水和諧環境,滿足人類活動對河道的要求。

針對閔行區存在的水污染嚴重的問題,在進行河道生態建設中,應當著重加強截污、治污的管理工作,建立污水處理配套措施,通過沿河埋設管道,設立分級沉淀池對居民生活區的生活污水進行截留、沉淀,將其中對水體有害的物質排除后,再將其排入河道;同時,在建設主要行洪通道的基礎上,還應設立多功能的攔污柵,采取一定的保潔措施,對已整治好的河道進行保護,以保證其功能的正常發揮,實現治理的目的。

3.3 生態河護岸在河道生態建設中的應用

生態護岸是指河道恢復后的自然護岸,或是具有自然護岸“可滲透性”的人工護岸,它采用自然材料,形成了一種“可滲透”的界面,具有豐水期泄洪、枯水期補枯,調節水位的作用,還能構成豐富的生態系統,保證河岸橫向的空氣流通、河岸和河流水體之間的水分交換和調節,使河流地貌更加多樣,提高河流的自凈能力,同時還能與周圍的環境構成一道優美的風景線。這一新型的護岸結構在實踐中的不斷應用和推廣是河道生態治理水平發展的中的一大進步。

4 結語

在生態河道治理中,為了更好地實現“治污、防洪、還生態、促發展”的目的,首先應當堅持將以“回歸自然”和“以人為本”相結合的思路,樹立牢固的生態和諧理念,注重開發河道的多種功能,加大河道生態建設的宣傳力度,提高全社會的生態河意識,大膽創新,在綜合性、協調性、自然性和經濟性原則的要求下,進行河道生態建設,實現河道治理的目標,從而促進水生態系統的良好循環,達到人與自然和諧相處的目的,促進社會、經濟的可持續發展。

參考文獻:

[1] 楊瓊,張敏秋,周志華,等.永定河綠色生態走廊建設工程中減滲方案的設計與思考[J].北京水務,2011(4).

[2] 何靖亞.富陽市生態河道治理思路探討[J].浙江水利科技,2010(1).

篇7

【關鍵詞】安慶市;市區湖泊;污染;富營養化

城市湖泊一般融合了當地人文和自然景觀,同時也是市區漁產養殖以及休閑的場所。近年來,盡管多數城市已嚴格控制向城市湖泊的點源污染排放,但是城市化造成的非點源污染入湖仍很嚴重。另外,城市湖泊多為靜止或緩流的淺水水體,具有水域面積和水環境容量小,水體自凈能力低的特點[1]。以上幾種因素導致了我國眾多的城市湖泊已達富營養化和重富營養化程度,如杭州西湖、武漢墨水湖、南京玄武湖和廣州流花湖等[2,3]。因此,對城市湖泊開展深入系統的研究工作顯得日益迫切。

安慶市位于長江中游,是重要的化工城市,市區內有菱湖、蓮湖、東大湖、西小湖等眾多湖泊,屬于安慶沿江濕地的一部分,具有城市生活污水的容納功能。近年來,由于大規模城市建設和人口膨脹,入湖污染物猛增,致使湖泊水質逐漸下降,湖內植物基本上只剩下覆蓋度很低的荷葉與蓮葉,以往數以千計的水鳥類幾近消失,原始生物群落消失,城市景觀水體的生態調節功能日趨惡化[4]。本次研究主要針對的是安慶市城區內大湖、菱湖、蓮湖、湖咀上、西小湖、水上公園七大湖泊,對這些水體中的總氮、氨氮、高錳酸鹽指數的含量進行了測定,并用綜合營養狀態指數法進行了定性定量的評價,以期對安慶市水系的水質修復方案制定和水質改善有所幫助,并探討一些生態修復相關的建議,為地區的節能減排工作提供參考和依據。

1 采樣過程

采樣時間:2013年3月5-7日。

調查對象:安慶市區的湖泊作為重要人文景觀湖泊,且在處理生活污水方面的作用起著不可忽視的作用,挑選安慶市區具有代表性的東大湖、菱湖、蓮湖、西小湖、水上公園、神靈潭。

樣品采集:根據各個湖泊的實際情況,圍繞各大湖泊進水區、岸邊區、淺水區、深水區及湖心區共設置19個具有代表性的采樣點(如圖1)。每個采樣點用洗干凈的500ml聚乙烯塑料瓶裝取各湖泊的水,立即帶回實驗室。所有樣品需冷藏或冷凍。將樣品進行預處理以后,分別取適量對各個湖泊的不同種類污染物進行測定分析。

圖1 湖泊采樣點分布圖

2 樣品分析

本次分析的富營養化的指標為總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(CODMn)。分析結果見本實驗室發表的相關論文[5]。

TN和TP的測定分別參照GB 11894-89中規定的堿性過硫酸鉀紫外分光光度法和GB 11893-89中規定的鉬酸銨分光光度法;las采用亞甲藍分光光度法分析;COD采用酸性高錳酸鉀法測定。

3 湖泊的富營養化評價

本文主要選取了與水體富營養化密切相關的監測項目:CODMn、TP、TN。

目前我國湖泊富營養化評價的基本方法主要有營養狀態指數法(卡爾森營養狀態指數(TSI)、修正的營養狀態指數、綜合營養狀態指數(TLI))、營養度指數法和評分法。以上幾種方法在實際工作中都被采用,其中營養度指數法計算步驟繁瑣、耗時長,不如綜合營養指數法簡便易行;評分法在實際應用過程中,受人為因素的干擾較多,影響結果的準確性。因此,本文選取綜合營養狀態指數法評價湖泊富營養化程度[6,7]。

評價項目選取了反映水體營養程度的主要指標:TP、TN、CODMn 3項。綜合營養狀態指數為:

TLI(∑)=■wj×TLI(j)

式中: TLI(∑)為綜合營養狀態指數;Wj為第j種參數的營養狀態指數的相關權重;TLI(j)為第j種參數的營養狀態指數。

以 Chla 作為基準參數,則第j種參數的歸一化的相關權重計算公式為:

Wj=■

式中:rij為第j 種參數與基準參數 Chla 的相關系數(見表1);m為評價參數的個數。

表1 中國湖泊(水庫)的Chla與其他參數之間的相關關系

各項目營養狀態指數計算公式為:

TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP);

TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN);

TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCOD)。

其中各湖泊的lnTP、lnTN、 lnCOD取的是平均值。計算結果見表2。

表2 各湖泊TLI(TN)、TLI(CODMn)、TLI(TP)

TLI(∑)50為富營養,其中50

表3 安慶市湖泊富營養化評價結果

通過算出狀態指數,得出各湖泊富營養化評價結果見表3。由表中可知,大湖處于輕度富營養(Ⅲ),而西小湖、菱湖、蓮湖、神靈潭分別是中營養(Ⅱ),水上公園處于貧營養(Ⅰ)。總體來看,富營養化綜合污染污染指數較接近,大湖、菱湖總體污染較為嚴重。這兩個湖泊分屬于安慶市區重點景區菱湖公園和市民廣場的景觀湖泊,生態補水不足,建議對湖泊水體實施生態修復工程的同時,加大向這兩個湖泊供應清潔水,保證其最小生態需水量[8]。

依據各個單項指標的湖泊營養類別評價標準[9],對照表3中的數據,大體上TN和CODMn污染情況較為突出,TP較輕。各景觀湖的TP和TN濃度,不屬于最適宜于藻類增殖的N、P濃度(最適宜濃度TN為3.5mg/L、TP為0.3mg/L ),且藻類的生產量主要取決于水體中磷的供應量,由此也為進一步控制景觀湖區的富營養化問題提出了解決思路之一。

其中,CODMn除水上公園處于中營養以外,其余均達到了富營養水平,大湖、菱湖甚至達到極富營養,這表明了安慶湖泊CODMn嚴重超標;各個湖泊的TN濃度也較高,6個湖泊中有4個達到了富營養標準。

安慶市湖泊污染防治的工作中,效果并不顯著,對于湖泊富營養化防治措施中出現單一性和盲目性。據市民反映,夏天,湖水散發惡臭且有大量死魚漂浮在湖面,影響周邊市民出行,污染居住環境,使景觀湖泊喪失美學價值。這說明對湖泊富營養化仍應該提起高度重視。管理部門應該清醒的認識到湖泊富營養化的特殊性和復雜性,針對實際的污染情況計劃施行有效的分析方法,控制湖泊富營養化將是一項長期的系統工程。

【參考文獻】

[1]孔繁翔,高光,等.大型淺水富營養化湖泊中藍藻水華形成機理的思考[J].生態學報,2005,25(3):589-595.

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[3]屠清瑛,顧丁錫,尹澄清,等.巢湖富營養化研究[M].合肥:中國科學技術大學出版社,1990:33-55.

[4]魏巍.安慶市區主城區河湖水質控制方法和改善措施分析研究[J].安徽農學通報,2008.

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[6]姜永軍,丁敏,丁磊.水體富營養化控制因子及其污染途徑研究[J].甘肅科技,2003,19(10):91-92.

[7]F. Stuart Chapin Ⅲ,Pamela A. Matson, Harold A. Mooney[M].New York Berlin Heidelberg Springer-Verlag, 2002.

篇8

關鍵詞:綏芬河流域 緩沖區 保護規劃

綏陽林業局施業區內擁有大小綏芬河兩大水系,作為自然界最重要的生態系統之一,她的存在為林區生態提供著重要的基礎保障,為切實使大小綏芬河兩大水系保持良好運行態勢,實施對大小綏芬河流域兩岸緩沖區進行規劃整治和保護,為此特提出大小綏芬河流域緩沖區恢復保護規劃。

1.施業區地理位置

綏陽林業局地處黑龍江省東南部,南北長150千米,東西寬50千米,施業區總面積516451公頃。局址設在東寧市綏陽鎮。

2.水文概況

施業區區內有大小河流160多條,屬綏芬河水系,主要有大綏芬河、小綏芬河、大黃泥河、小黃泥河、大寒蔥河、小寒蔥河、細鱗河、黃金河、瑚布圖河等。

大綏芬河源于吉林省琿春市西北部的森林山(圖門山),全長443千米,施業區內流長160千米,總體流經汪清縣、東寧縣、俄羅斯,注入日本海。

小綏芬河源于雙橋子林場北部神洞山,全長133千米,施業區內流長101千米,在河灣施業區匯入大綏芬河。

3.其它資源

區內有國家重點保護的動、植物資源十分豐富。有紫杉、松茸、東北虎、東北豹等珍稀動、植物。

4.設置緩沖區的意義

緩沖區是河流生態系統與陸地生態系統進行物質、能量、信息交換的一個重要過渡帶,成為兩者相互作用的重要紐帶和橋梁。在河流兩岸各設置一定寬度的緩沖區是重要的河流生態修復方法,緩沖區修復可起到分蓄和削減洪水的功能,其次,河流與緩沖區河漫灘之間的水文連通性是影響河流物種多樣性的關鍵因素。此外,河岸緩沖區還具有其他修復作用,包括將洪水中污染物沉淀、過濾、凈化,改善水質;截留、過濾暴雨徑流,凈化水體,提供野生動植物的生息環境,保持景觀的自然特征;為人類提供良好的生活、休閑空間等。因此,修復緩沖區生態對增加動植物物種種源、提高生物多樣性和生態系統生產力、治理水土流失、穩定河岸、調節微氣候和美化環境等均有重要的現實和潛在價值。

5.流域緩沖區現狀

施業區內大小綏芬河及溪流流域緩沖區視河流的寬度、受干擾情況而確定。

大小綏芬河流域緩沖區的寬度為:無人為干擾區(山地、濕地、丘陵和林地)兩岸各10米;人為干擾區(耕地、兩荒地、地栽木耳擺放地)兩岸各20米、人為干擾區(居民區、道路)兩岸各30米。

大小綏芬河區域內緩沖區總面積為321.4公頃,其中大綏芬河流域緩沖區為150.6公頃,小綏芬河流域緩沖區為170.8公頃;其中大綏芬河流域緩沖區各段無人為干擾區面積為112.2公頃、各段人為干擾區面積為38.4公頃,小綏芬河流域緩沖區各段無人為干擾區面積為128.7公頃、各段人為干擾區面積為42.1公頃。

緩沖區內各段無人為干擾區由于是水保林、封山育林區,所以這段流域生態系統連續完整。

緩沖區內各段人為干擾區由于受人為對河流的開發治理修建的道路、堤防和硬質化邊坡等,對自然緩沖區的連續化,對河流生態系統造成不同程度的損傷;各段人為干擾區內來自耕地、地栽木耳擺放地及居民點潛在影響主要體現為,農藥、化肥的使用因地表徑流致使殘留農藥、氮和磷流入河中,產生的食用菌廢料、生活垃圾被人為傾倒于河岸,對緩沖區的功能造成不同程度的影響,所以恢復緩沖區內各段人為干擾區的生境是十分必要的。

6.改善和恢復緩沖區的方法

6.1植被恢復

植被恢復具體講就是對緩沖區內各段人為干擾區的耕地逐年進行規劃退耕還林,恢復緩沖區的固有功能,減少緩沖區內各段的人為干擾,逐步增大緩沖區的連續性;同時利用濕地植物構建新的水生植物系統綜合人工濕地、微生物及水生動物協同凈化等原理設計的生態修復系統,可除去流如河中水體的營養鹽和有機物,從而達到構建具有完整營養級結構的水生動植物生態緩沖系統。

6.2生態護岸恢復

對河岸進行加固,防止河道淤積、侵蝕和下切,同時多孔護岸材料也為植物的生長提供了有利條件,為野生動物提供棲息地,保障自然環境和人居環境的和諧統一。透水的護岸保證了地表徑流與地下水之間的物質、能量的交換,也保證了生態脆弱緩沖區的功能的加強。

6.3垃圾清理恢復

在制定林地垃圾管理辦法和組織機構的基礎上,對緩沖區內各段人為干擾區的各種垃圾進行清理,改善該區的林地衛生環境,增強緩沖區多種修復功能,從而達到修復河流水環境的目的。

7.保障措施及時限

7.1制定退耕還林計劃

在已往對緩沖區耕地退耕還林成果的基礎上,逐年對緩沖區內各段人為干擾區的耕地、地栽木耳擺放地進行規劃退耕還林,恢復緩沖區的固有自然生態功能,最大限度地減少緩沖區內各段的人為干擾,還大小綏芬河水系整體優良水環境。

7.2實施專業整治和監督

按照“森林認證”的要求及現實形式,認真執行《綏陽林業局施業區內林地垃圾管理實施方案》和《綏陽林業局食用菌擺放地及廢料處理管理辦法》的通知要求,繪制緩沖區兩岸專項管理區劃示意圖,對緩沖區兩岸進行專項清理和整治,定期檢查監督和總結。

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關鍵詞:航道整治工程;河流生態環境;影響

從河流生態修復方面來看,當前我國依然是在不斷探索的過程中,河流整治工作大多數還停留在水質改善以及景觀建設時期,缺少傳統水利工程以及景觀之間的有效結合。諸多地區的河道整治,特別是對于中小型河流,其設計思維依然停滯不前。相關單位通過對內河航道進行整治,能夠實現河道渠道化的目的,同時也在某種程度上對水生生物帶來不利影響,如何確保水生生物不被破壞,進一步保護河流生態環境,那么就需要相關單位采取不同的措施科學的對水生生態進行保護,從而得到預期的效果。

1、對河流生態環境的影響

1.1施工對浮游植物的影響

所謂藻類可以簡單的說是許多帶有葉綠素以及相關色素,可以產生光合作用的一種植物,同時也作為水生生物的生產者,通常都是魚類亦或是其他有關生物的餌料。而就內核航道整治工程來說,大部分因素是航道在開展整治的過程中,由于重新建設的堤壩,將舊的堤壩拆除掉等原因會在某種程度上致使水域水質發生渾濁的現象,對陽光投射產生影響,并致使水中植物無法進行光合作用,對藻類的生長帶來不利影響。等到工程竣工以后,水深會不斷增加,從而使水體呈現出透明的狀態,對藻類進行光合作用創造有利條件,在某種程度上加快了藻類繁殖的數量,河段藻類的數量也會在短期時間恢復到以往的水平。

1.2施工對浮游動物的影響

浮游動物含有豐富的營養物質,在水域生態系統的食物鏈和能量轉換中,浮游動物與水生植物、底棲動物、浮游植物一起,各占有重要位置。浮游動物與浮游植物一樣,在航道整治階段,因施工影響而使其數量減少,因工程結束逐步得以恢復。航道整治前,礙航特征為急、淺、險,整治后水流趨于平緩,流速降低,則泥沙含量減少,水深增加,水體透明度增加,在一定程度上有利于原生動物、輪蟲及浮游甲殼動物的繁殖。預計整治后河段中的浮游動物數量會有所增加,但種群結構不會發生大的變化。

1.3施工對底棲生物的影響

底棲動物是長期在水域底部泥沙中、石塊或其他水底物體上生活的動物。自然水體中底棲動物的種類和數量與底層雜食性魚類有著極大的關系。航道整治工程對底棲動物較大的影響是直接改變了其生活環境,從而使其種類、數量、分布也產生一定的影響,尤其是挖泥和拋投過程對其影響較大。底棲動物隨著挖出的底泥,從挖泥區被人為地轉移到深水區拋泥,使挖泥區的數量明顯減少;拋投區底棲生物因遭疏浚棄土和礁石覆蓋而死亡。喜淺水急流的種類因不適應新的環境而逐漸死亡,少部分適應性強的種類則存活下來。隨著時間的推移,局部的原有平衡被破壞后,由于生態效應作用將會在較短時間內形成新的平衡。水下炸礁、疏浚、拋泥都是人為地改變底棲動物的生活環境,僅改變了部分河段的底質環境,對整體底棲動物的影響并不大。

1.4施工對漁業資源的影響

疏浚和拋投工程對魚類的影響方式較為相似。由于魚類的游泳活動能力較強,在疏浚機械或施工船舶的擾動作用下,魚類將會被驅趕出施工水域,因此疏浚和拋投工程對魚類的直接影響較?。坏绻绊懙踪|面積較大,則將對施工后的底質和生境恢復產生不利影響。一般內河航道疏浚施工過程中,對暴露于設計水深之上的巖石采用水下爆破的方法予以清除,對漁業資源會產生一定不利的影響。與疏浚和拋投工程相比,水下炸礁在對漁業資源和底棲生物的影響方式上有很多不同的特點,因此水下炸礁施工對水生生態環境的影響較大。炸礁是施工中用來保證設計水深的常見方法,所采用的工藝通常為打孔(8~10個孔)、起爆、清除,一次起爆藥量8~12kg,所采用的炸藥多為防水硝銨炸藥。工程炸礁對水環境的影響。水下爆炸后,爆炸對水環境的影響主要有:一是重金屬的變化狀況。爆破未引起江水中重金屬的濃度變化,原因是調查沉積物中重金屬含量低,爆炸后,沉積物中重金屬與江水混合,不會產生明顯的溶出現象。二是有機物的變化。COD和TOC的濃度是江水中有機物含量多少的直接反映。結果表明,這2項均有所增加,但對水環境影響不大。三是水下爆炸對江水的影響主要是渾濁度和懸浮體的增高,如在某水域長期進行水下爆炸,產生的高渾濁水團由于水流產生的輸移、擴散和沉降作用,會影響周圍生態系統,威脅水生生物資源。

2、施工期水生生物環境影響保護措施

2.1合理安排施工進度,確保作業安全,減少影響

科學安排施工流程,在非特殊環境下施工進度禁止出現拖延的現象,最大程度在枯水季節開展水下作業。選擇合理的設備,減少船舶往返的次數,避免水體出現擾動的情況,致使對水生生物以及魚類帶來不利影響。為了進一步保障工程開展爆破作業的安全性,避免炸礁石產生震動現象而影響相關人員。對此,相關單位在制定相關方案的過程中應當按照國家爆破的基本要求,將爆藥量控制在相應的范圍中,對形成的地震效應做好詳細的檢查,從而全面了解爆炸的用藥量;其次,對于導爆方法來說,最大程度使用爆和毫秒延期爆破手段,這樣做的目的是為了避免沖擊破以及飛石等對周圍環境所帶來的影,合理的開展安全爆破作業。最大程度減少對魚類等水生生物所產生的影響,在施工的前期階段提前用少量的炸藥進行試爆,并對河道做好分段工作,這樣做的目的是為了最大程度避免魚量的死亡率。

2.2設置攔網,實行監測,采用生態修復措施

相關單位在對航道進行整治的過程中,需要做好環境監理工作,在第一時間了解炸礁、拋投對周邊環境所造成的影響,能夠在最快的時間完善作業方案,避免對河流生態環境帶來嚴重的破壞。建設方需要和臨近漁民保持良好的溝通,避免漁業資源出現不必要的損失。倘若在施工時出現了真貴物種,那么就要停止施工。假如因為施工行為誤引起水生生物受傷,那么就必須停止施工,并報告給有關部門及時解決。相關單位還可以采取生態修復的手段,培養人工產卵床,并建立適合水生生物棲息的空間。

3、結語

通過以上內容的論述,可以得知:隨著我國經濟水平的飛速發展下,我國航道整治工程也在日益進步,本文通過以上幾點較好的說明了航道整治工程對河流生態環境所帶來的影響,并依據具體內容提出合理化建議,旨在推動航道建設的不斷進步,保護我國的生態環境,從而為我國的經濟建設做出貢獻。

參考文獻:

[1]呂永祥.荊江航道整治工程安全生產管控一體化技術方案[J].水運工程.2014(05)

[2]朱曉輝.淺析航道整治工程的安全管理要點及防范對策[J].企業技術開發.2014(30)

[3]龍躍桂.航道整治工程沙袋壩試驗工程施工技術監理[J].中華民居(下旬刊).2013(07)

篇10

關鍵詞:高速公路;路域生態系統;生態恢復;技術措施

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.258

1 引言

高速公路雖然具有提高交通運輸效率、促進區域經濟發展等優點,但是公路的建設、使用與維護過程會干擾周邊區域生態系統,例如路基施工直接損害地表植被或間接干擾植物正常生長、車輛行駛阻隔野生動物的遷徙或造成動物交通事故、無防護的路堤邊坡在雨季產生大量泥沙使得水土流失、以及公路帶周邊自然景觀格局破碎化等。尤其當路域涉及特殊地貌氣候區、自然保護區、水源保護區和風景名勝區等生態敏感地帶時,若不采取預防與補救措施,不僅會對路域生態系統造成永久破壞,而且也會危害到高速公路運營。生態恢復是解決高速公路路域生態問題的重要途徑之一,開展生態恢復研究對于提升高速公路的環境效益和使用效率均有重要意義。

2 高速公路路域生態恢復的研究現狀

路域生態恢復是依據恢復生態學與景觀生態學原理,通過耦合一定的生物代謝、理化技術及工程措施,來調整路域生態系統的內部組成、能量平衡與信息傳遞等,以遏制生態退化過程,并強化系統自我修復能力,最終使路域生態系統恢復至歷史甚至更佳的服務功能,路域生態系統范圍一般劃定為高速公路中心線兩側各200m寬的線性區域。路域生態恢復在解決生態問題方面展示出良好前景,已成為公路環境保護領域的研究熱點,受到越來越多國內外研究人員關注。目前研究較多的集中在路域的綠化設計、邊坡防護、景觀恢復等方面[1]。

國外關于路域生態恢復的研究起步早且成果多,其中日本、美國和西歐等國家在該領域的研究處于國際先進水平,已發展出較完善的理論體系和應用技術,建立起成熟的法律規范與管理制度。例如日本的公路建設已全面采用植物防護,取得多項植被恢復專利技術,路堤邊坡的綠化技術注重與自然環境的協調,生態恢復技術向自動化與智能化與方向發展。美國的環境治理方式以植物恢復及自然轉移為主,結合物理和化學恢復技術,同時致力于研發經濟和綠色的原位修復技術。

國內對路域生態恢復的研究目前還較少,已有報道主要關注植被護坡措施,缺乏路域生態系統的影響機理與演替過程的系統研究,選擇先鋒植物時沒有考慮路域生物群落的多樣性、適應性與共生性。在路域內野生動物的生存環境分析與保護方案設計方面,缺少具體應用案例。生態恢復研究工作缺乏高速公路建設的全過程動態視角,在生態恢復后的質量和經濟效益評估方面尚存在空白。國內生態恢復技術在設備化、多元化等方面還有待提高。

3 高速公路路域生態恢復的技術措施

高速公路路域生態恢復的常見技術措施有植被恢復、野生動物保護和水土保持及凈化三類[2]。

3.1 植被恢復

植被恢復是路域生態恢復的首要措施,是恢復退化生態系統功能的關鍵環節。植被恢復為適應性物種進入和新群落生成提供前提條件,保障生態系統的結構組成、生態價值與生態功能得到全面恢復。植被恢復措施包括土壤改性、植物選擇和植被種植3個方面。

土壤改性是路域植被恢復的物質基礎,其理化特征直接影響植被的選擇與種植。土壤的理化特征主要包括土壤密度、粘度、顆粒大小、通氣透水性等物理性質,以及pH、化學元素(N、P、K為主)含量等化學性質。對于板結或過粘土壤,可適量添加粗細砂并進行翻耕。對于酸堿性土地,可采用熟石灰、草木灰等改良酸性土壤;采用堿性石膏、有機酸或鈉離子交換劑等改良堿性土壤,將土壤pH調節至5.0~7.0以便于植物生長。土壤改性也與擬采用的整體生態恢復工程方案密切相關。例如采用客土噴播技術可以同時進行土壤改性與植物栽種兩個工序,避免了傳統方法先改良土壤再栽種的問題,大大提高植被恢復效率。其中噴播基質提供制備生長的土壤條件,可由土壤改良劑、保水劑、粘合劑或高分子聚合物等復合而成。

植物群落恢復過程一般遵循以下順序:先鋒植物草本群落灌木群落喬木群落。因此植物選擇也涉及以上四種植物。先鋒植物通常選擇當地存在的生命力強、耐貧瘠的草本植物,以禾草類和豆科類植物為首選。草本群落的選擇也應優先考慮當地的禾本科與豆科草本的搭配,并且兼顧深根與淺根植物、一年生與多年生植物的配置。灌木群落目前常見的有紫穗槐、沙棘和荊條等。喬木群落的選擇原則需要兼顧生態、經濟與美觀作用,常見的有松、柏、槐、柳、杉等。

植被種植包含種植密度設計、植被配置與植被養護。種植密度設計采用大行距內密植的方法,既可以得到密集植被,又能夠保證植物所需資源充足。植被配置一般分為行狀與群狀,行狀特點是空間利用率高、植物生長均衡、便于管理;群狀特點則是抗病蟲害能力強,但后期需要人工間伐。植被養護主要是指為植被持續生長提供良好環境,包括灌溉、施肥、松土、修剪和防病蟲害等內容。

3.2 野生動物保護

野生動物保護措施應貫徹高速公路工程建設的整個階段,以公路設計階段的保護措施為主,以公路施工與運營階段的管理教育方法為輔。遵循“最大程度保護和恢復,最小程度破壞”的原則。

在設計階段,公路設計方應該綜合考慮經濟效益與環境效益的關系,盡量繞過野生動物棲息地與遷徙路徑。例如大廣高速黃河大橋工程花費1年時間調研優化路線,顯著減小對黃河濕地鳥類自然保護區的影響;云南小磨高速公路通過繞線11公里,避開了西雙版納自然保護區等。設置動物通道也是設計階段的主要保護手段。不同地域的野生動物種類與習性,動物通道的類型、尺寸、位置、維護,以及警示標志等配套設施建設都是公路設計需要考慮解決的問題。例如明哈高速公路結合當地動物的活動規律,以水源作為動物通道位置依據,并借鑒青藏鐵路經營確定動物通道尺寸與類型。

在施工階段,公路建設方應該針對施工人員開展動物保護與救助培訓教育,制定相關管理條例約束員工行為,明確崗位責任,盡量減小施工人員、設備與污染對周邊野生動物的干擾。在運營階段,公路管理方則應該建立野生動物交通事故救助機制,針對駕駛員及周邊居民開展野生動物識別與自然資源保護教育,在野生動物繁殖期或棲息地限制車流車速等。

3.3 水土保持及凈化

高速公路路域的水土流失與污染主要是由降雨徑流造成。雨水徑流會沖刷走邊坡土壤,產生大量泥沙,并侵蝕路域良田;雨水中還富含懸浮物與有機污染物,造成周邊水環境污染。水土流失與污染程度主要受到區域降水特征、地形地貌、路面與路域維護方式、車流量等因素影響。目前一般采用工程控制措施以實現水土保持與凈化目的,常見工程技術有生態護坡、穩定塘與人工濕地等。

生態護坡是指恢復生態功能的自然邊坡,或是具備水透性的人造護坡。恢復機理主要是提供生物棲息地和增加水體溶解氧,以保持周邊生物的多樣性和緩沖帶的連續性。高速公路生態護坡既要保證公路路面與邊坡的安全穩定,又要固定土壤砂石和恢復水體自凈能力,還要具備生態景觀功能。按照使用結構材料的不同,生態護坡可分自然型、半自然型和人工型三類。自然型生態護坡采用植被、干砌石或原木等柔性材料;半自然型生態護坡則在柔性材料基礎之上加入混凝土、鋼筋或高分子進行增強增韌,以提高坡面穩定性,如聯合石籠網、生態袋和廢舊輪胎,并在廢舊輪胎腔體內種植香根草;人工型生態護坡使用生態混凝土、土壤固化劑、框格砌塊等材料作地基,再鋪設地表土種植草木,生態混凝土有利于藻類和微生物附著生長,具有改善水質和景觀作用。

穩定塘是利用人造或天然池塘生態系統的自我凈化能力來處理引入污水。作用機理主要是污染物的稀釋、混凝、沉淀等物理修復;以及池塘中植物、藻類、微生物的生物修復。該技術建造運行成本低、管理維護方便、節省能耗、處理量大,適用于處理大規模污水。按照充氧情況及微生物類型劃分穩定塘。穩定塘的發展方向是通過技術改進與工藝組合,來改善塘內供氧環境、微生物濃度與底部淤泥狀況,例如一級降解動力學常數值較高的高效藻類塘;由底部污泥降解區和上部生物膜填料區構成的復合厭氧塘;采取底部分散進水且塘底鋪設過濾基質層的生物濾池等。

人工濕地主要是在一定地形下建造的,由人造填料(基質)、水生植物和微生物構成的模擬生態系統,具有天然濕地的結構與功能。作用機理是水生植物對污水中P、N等營養元素的富集吸收;透水性人造基質的過濾、吸附、混凝和氧化還原反應等作用;以及微生物對有機物的代謝分解。人工濕地具有處理效果好、建造成本低、操作運行少等優點。

4 結語

生態恢復是治理高速公路路域生態生態問題的重要途徑之一。目前我國的生態恢復應綜合技術可行性、經濟適用性與安全可靠性,結合環境工程、生態評估、材料改性和生物培育等多種學科,實施過程考慮恢復潛力評估、恢復方案確定、恢復過程監控與恢復效果評價等多個環節,以實現高速公路路域生態恢復目的。

參考文獻: